Yarım köprü sürme devresi

Erdem⁣

Paylaşımcı üye
Katılım
14 Ocak 2013
Mesajlar
713
Puanları
106
10430261346_8fbd1c7d96_o.png

Arkadaşlar yukarıdaki gibi bir yarım köprü devremiz var.

Burada üçgen şeklinde olan devre elemanı geçici bellek ("buffer") görevi görüyor herhalde. O zaman burada bir işlemsel yükselteç kullanabiliriz. Sonra kare şeklinde olan mantıksal giriş işaretini uygun şekilde tersliyor. Anladığım kadarıyla o zaman mantıksal giriş işaretini de herhangi bir denetleyici oluşturabilir.

Hoca bu devreyi sürmek için hazır bir yonga da kullanabilirsiniz dedi. Merak edenler için hocanın anlattıklarının bir özeti burada var.

Benim merak ettiğim MOSFET'leri açıp kapayan bu devreyi biz tasarlayabilirmiyiz. Tasarlarsak nasıl yapabiliriz. Bu konuda bildiğiniz bir kaynak var mı.

Teşekkürler.
 
Üçgen olanın adı aslında mosfet driver diye geçer. Mosfet driverlar mosfetleri sürebilmek için yapılmış entegrelerdir. Hazır bir yonga kullanabilirsiniz demesi de bu yüzdendir. Video daki hoca burada mosfet driverların iç yapısını nasıl çalıştığını anlatmak istemiş. Buffer simgesi kullanmasının sebebi giriş ile çıkışının izole olması gerektiğindendir. Yani giriş ile çıkış arasında yüksek direnç varmış gibi göstermiş.

Mantıksal giriş işareti dediğiniz mosfetleri açıp kapayan kare dalga yada PWM sinyalidir. Buradaki amaç mosfetleri sırasıyla açıp kapamak ve bunu da en verimli şekilde yapabilmektir. Bunu yapabilmek içinde kare dalga yada PWM sinyalini kullanırız. Alt mosfetleri direk sürebilsek de üstteki mosfetleri direk sürebilmemiz mümkün değildir. Nedeni ise gate-source arasına belli bi voltaj uygulamamız gerekmektedir. Fakat sadece source sistemin - sine yada toprağına bağlı ise mosfet direk sürülebilir. Yukardaki mosfetin ise source bacağı direk toprağa yada - ye bağlanmamaktadır. Yukardaki mosfet açılacağı zaman alttaki mosfet kapanması gerektiğinden dolayı source bacağı sistemin - sine ulaşamamaktadır. Bu yüzden alttaki mosfet açıldığında şarj olan kapasitör kullanılır. Buna bootstrap kapasitör denir. Amacı ise alttaki mosfet kapalı olduğu zaman yukardaki mosfeti açmayı sağlayan voltajı barındırmaktır. Kapasitörün - ucu yukardaki mosfetin source ucuna bağlı olduğu için gate ucu her zaman için source ucundan kapasitör voltajı kadar fazla olur. Bu da yukardaki mosfeti sürebilmemizi sağlar.

SMPS ler olsun inverterlar olsun benim bildiğim kadarı ile pratikte hep mosfet sürücü kullanılır. Mosfet sürücü kullanılmayacaksa gate drive transformatörleri de kullanılabilir. Optocoupler da kullanılabilir fakat belli bi voltaja kadar. Yüksek voltaj da ya trafo yada mosfet sürücü. Genelde mosfet sürücü kullanılır.

SMPS ler ve inverterlar da mosfetleri sürebilmek için çeşitli analog ve dijital entegreler vardır. Mesela TL494, SG3525, UC3825, UC3842-45 vs. Bunlar çok kullanılan analog entegrelerdir. Bu entegreleri kullanarak devreleri kendin tasarlayabilirsin. Bu devreleri kullanmak zorunda değilsin ama bunlar birer paket gibidir içinde her türlü aracı gereci barındırır. Yani bunları kullanmak farz gibi bişi =) Burada amaç zaten yapacağın işe göre en iyi entegreyi belirleyip, o entegre ile en iyi dizaynı yapabilmektir. Bu dizaynda neler olur mesela, verimlilik, kısa devre koruması, yük değişimlerine karşı hızlı cevap verilmesi vs.

Bu tip entegrelerde kısaca bahsedecek olursak üretilen kare dalga üçgen dalga ile karşılaştırılır. Karşılaştırılma sonucu PWM dediğimiz sinyal elde edilir. Üstteki mosfet ve alttaki mosfetin PWM leri birbirinin zıttı olmak zorundadır aksi takdirde kısa devre olur. PWM sinyali darbe genişlik modülasyonudur yani sinyalin genişliği çıkıştan alınan sinyale göre değişmektedir. Duty cycle lafını çok duyacaksınız belki duymuşsunuzdur. Duty cycle, her bir sinyalin aktif olduğu zaman aralığının, tüm periyoda bölümüdür. Eğer çıkış voltajı düşer ise Duty cycle, feedback aracılığı ile arttırılarak çıkış voltajı yükseltilmeye çalışır, bunun sonucunda çıkış voltajı sabit kalır. İşte burada yüke en az zararı verebilmek, bu değişimleri en az şekilde hissettirebilmek için bu tür duty cycle artırıp azaltma olaylarının olabildiğince hızlı yapılması gerekmektedir. Bu hem entegreye hem dizayna bağlıdır. Tabiki sadece bu yeterli değildir.

Tasarlamak için elbette çeşitli kaynakları kullanabilirsiniz. Ben başka bi forumda size yazmıştım hatırlarsanız =) Bu hocanın kendi kitabını ve switching mode power supply design ı kesinlikle okuyun derim. Kafanızdaki soru işaretleri gidecektir ama acele etmeyin. Hocanın kitabını okuyun derim çünkü kitap kadar ayrıntılı ve güzel anlatacağını sanmıyorum bu tür bedava video ve pdf lerde.

Benim de bitirme projem UPS di. Battery charger, inverter, SMPS, controlled rectifier yapmıştım oradan biraz bişiler biliyorum.

Yardımcı olabildiysem ne mutlu bana =)
 
Devrenin çalışma prensibi ile ilgili kısmı güzel izah etmişsiniz. Anlattıklarınız hocanın anlattıklarının özeti gibi. İşte benim de tam merak ettiğim işin kuramsal kısmını öğrenmişken acaba kontrol kısmını da yapabilirmiyim diye düşünmüştüm.

Ama hem sizin açıklamalarınızdan hazır yonga kullanmak daha iyi olur diye anlıyorum. Dersin Türkçe sohbet bölümünde (ki şans eseri güç elektroniği ile ilgilenen ve güç elektroniği alanında çalışan arkadaşlar var) de bu soruyu sormuştum.

Orada da hazır yonga kullanılabilir ya da kendimiz tasarlayabiliriz diye konuşuldu. Yalnız elle tasarım hakkında şöyle demişler.

"DCM'de çalışırken sistemin kontrolü zor bir hal alıyor. Kullanılan topolojiye göre, sistemin transfer fonksiyonuna pozitif bir kutup eklediğinden uygun kontrol algoritması kullanılmaz ise kararsızlığa gidebiliyor. Sanırım ilerki derslerde işin kontrol kısmına da değinilecek."

Sinyalin üretilme ve kontrol kısmı bana çok ilginç geliyor. Sizin de bahsettiğiniz gibi üçgen bir sinyalle, bir kontrol sinyalini karşılaştırıp; sinyallerin genlik ve sıklık oranını değiştirerek farklı sinyaller elde ediyormuşuz. Artık umarım kontrol kısmında bunları öğrenmiş olurum.

Aslında ben kitapta anlatılanları sanırım hoca anlatmasaydı kendim okuyarak anlayamazdım. Ders notları da kitabın içindeki şema ve devrelerden oluşuyor hatta bazen kitapta olmayan konulardan da bahsediyor sanırım.

Evet hatırladım :) O zaman sizden zahmet olmazsa size özel ileti gönderip bahsettiğiniz kitapların elektronik sürümlerini rica edeceğim.

Çok teşekkürler. Çok yardımcı oldunuz.
 
Kontrol kısmını da yapabilirsiniz. Vermiş olduğum analog entegrelerin iç yapılarına bakın. Sitesinde application note falan diye yazar onlara bakabilirsiniz. Açıklayıcı örnek devrelerine bakabilirsiniz. Bende TL494 ve SG3525 ile çalışmıştım örnek devrelere çalışma mantığını anlayınca kendinizde bişiler yapabiliyorsunuz.

Kendimiz yapmak yerine hep bu tip entegrelerin kullanıldığını gördüm. Yani yüzlerce baktığım SMPS, inverter devrelerinde hepsi bu tip entegreler kullanıyordu. Yani pratikte yapılan devrelerde hep bu entegreleri görüp, bunları kullanacaksınız diyebilirim.

DCM ve CCM gibi çeşitli iletim modları vardır. Herbirinin kendine has avantajı dezavantajı olacaktır. Sistemin kararsızlığına yol açan sağ düzlemde olan kutuptur. CCM de sağda bir kutup bulunur fakat DCM de bulunmaz. Diğer bi olay ise DCM de ringing, yani osilasyon olayı vardır. Ayrıca DCM de CCM e göre daha yüksek peak akımları vardır. Şimdilik hatırladıklarım bunlar.

Upload ediyorum bittiğinde size linki yollayacağım.

Rica ederim. Bi sorunuz olduğunda bildiğim kadarı ile cevaplayabilirim.
 

Forum istatistikleri

Konular
128,179
Mesajlar
915,659
Kullanıcılar
449,943
Son üye
Ali4129

Yeni konular

Geri
Üst